package com.example.array;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 请你来实现一个 myAtoi(string s) 函数，使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数（类似 C/C++ 中的 atoi 函数）。
 *
 *  函数 myAtoi(string s) 的算法如下：
 *  读入字符串并丢弃无用的前导空格
 *  检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在，则假定结果为正。
 *  读入下一个字符，直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。
 *  将前面步骤读入的这些数字转换为整数（即，"123" -> 123， "0032" -> 32）。如果没有读入数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤2 开始）。
 *  如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−231, 231 − 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −231 的整数应该被固
 * 定为 −231 ，大于 231 − 1 的整数应该被固定为 231 − 1 。
 *  返回整数作为最终结果。
 *
 *  注意：
 *  本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。
 *  除前导空格或数字后的其余字符串外，请勿忽略 任何其他字符。
 *
 *  示例 1：
 * 输入：s = "42"
 * 输出：42
 * 第 1 步："42"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
 *          ^
 * 第 2 步："42"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
 *          ^
 * 第 3 步："42"（读入 "42"）
 *            ^
 * 解析得到整数 42 。
 * 由于 "42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 42 。
 *
 *  示例 2：
 * 输入：s = "   -42"
 * 输出：-42
 * 解释：
 * 第 1 步："   -42"（读入前导空格，但忽视掉）
 *             ^
 * 第 2 步："   -42"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
 *              ^
 * 第 3 步："   -42"（读入 "42"）
 *                ^
 * 解析得到整数 -42 。
 * 由于 "-42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 -42 。
 *
 *  示例 3：
 * 输入：s = "4193 with words"
 * 输出：4193
 * 解释：
 * 第 1 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
 *          ^
 * 第 2 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
 *          ^
 * 第 3 步："4193 with words"（读入 "4193"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）
 *              ^
 * 解析得到整数 4193 。
 * 由于 "4193" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 4193 。
 *
 *  示例 4：
 * 输入：s = "words and 987"
 * 输出：0
 * 解释：
 * 第 1 步："words and 987"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
 *          ^
 * 第 2 步："words and 987"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
 *          ^
 * 第 3 步："words and 987"（由于当前字符 'w' 不是一个数字，所以读入停止）
 *          ^
 * 解析得到整数 0 ，因为没有读入任何数字。
 * 由于 0 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 0 。
 *
 *  示例 5：
 * 输入：s = "-91283472332"
 * 输出：-2147483648
 * 解释：
 * 第 1 步："-91283472332"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
 *          ^
 * 第 2 步："-91283472332"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
 *           ^
 * 第 3 步："-91283472332"（读入 "91283472332"） ^
 * 解析得到整数 -91283472332 。
 * 由于 -91283472332 小于范围 [-231, 231 - 1] 的下界，最终结果被截断为 -231 = -2147483648 。
 *
 *  提示：
 *  0 <= s.length <= 200
 *  s 由英文字母（大写和小写）、数字（0-9）、' '、'+'、'-' 和 '.' 组成
 */
public class Leetcode8_str2int {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> strs = new ArrayList<>();
        strs.add("   40");
        strs.add("    ");
        strs.add("  5");
        strs.add("   -9");
        strs.add("4193 with words");
        strs.add("-4194swith words");
        strs.add("+4195swith words");
        strs.add("2147483649");
        strs.add("-2147483655");
        strs.add("9223372036854775808");
        strs.add("9223372036854775809");

        strs.forEach(x -> System.out.println(new Solution().myAtoi(x)));

    }

    static class Solution {
        /**
         * 解法二:自动机
         * @param str
         * @return
         */
        private int myAtoi2(String str) {
            Automaton automaton = new Automaton();
            int length = str.length();
            for (int i = 0; i < length; ++i) {
                automaton.get(str.charAt(i));
            }
            return (int) (automaton.sign * automaton.ans);
        }

        /**
         * 解法 思路：
         * 1.将字符串前面的空格全部去掉
         * 2.确定符号
         * 3.得到转换后的整数
         * <p>
         * 注意事项：
         * 边界问题
         * 数组索引越界
         * 数值溢出边界:边界取断
         * 细节问题
         * 首位不为0
         * 符号处理
         *
         * @param s 指定整数
         * @return 转换后的整数，或0
         */
        private int myAtoi1(String s) {
            // 1. 判断是否为空
            if (s == null || s.length() == 0) {
                return 0;
            }

            char[] chars = s.toCharArray();
            int flag = 1;
            int pos = 0;
            // 找到首个不是' '的位置
            while (pos < chars.length - 1 && chars[pos] == ' ') {
                ++pos;
            }

            // 解决只有一位数的情况:"  1"、"1"
            if (pos == chars.length - 1 && Character.isDigit(chars[pos])) {
                return chars[pos] - '0';
            }
            // 解决"     "(全是空格) 的情况，返回0
            if (pos == chars.length -1) {
                return 0;
            }

            // 确定是+还是﹣
            if (chars[pos] == '-' || chars[pos] == '+') {
                flag = chars[pos] == '+' ? 1 : -1;
                pos++;
            }

            long result = 0;
            while ((pos < chars.length) && Character.isDigit(chars[pos])) {
                result = result * 10 + (chars[pos] -'0');
                if (result >= Integer.MAX_VALUE) break;
                ++pos;
            }

            // 边界进行判断
            if (flag == 1 && result >= Integer.MAX_VALUE) {
                return Integer.MAX_VALUE;
            }
            if (flag == -1 && result > Integer.MAX_VALUE) {
                return Integer.MIN_VALUE;
            }

            return (int) (flag * result);
        }

        class Automaton {
            public int sign = 1;
            public long ans = 0;
            private String state = "start";
            private Map<String, String[]> table = new HashMap<String, String[]>() {{
                put("start", new String[]{"start", "signed", "in_number", "end"});
                put("signed", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
                put("in_number", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
                put("end", new String[]{"end", "end", "end", "end"});
            }};

            public void get(char c) {
                state = table.get(state)[get_col(c)];
                if ("in_number".equals(state)) {
                    ans = ans * 10 + c - '0';
                    ans = sign == 1 ? Math.min(ans, (long) Integer.MAX_VALUE) : Math.min(ans, -(long) Integer.MIN_VALUE);
                } else if ("signed".equals(state)) {
                    sign = c == '+' ? 1 : -1;
                }
            }

            private int get_col(char c) {
                if (c == ' ') {
                    return 0;
                }
                if (c == '+' || c == '-') {
                    return 1;
                }
                if (Character.isDigit(c)) {
                    return 2;
                }
                return 3;
            }
        }

        public int myAtoi(String s) {
            return myAtoi1(s);
        }
    }
}
